姜陳威 許書瑾 曹冬華

一、前言

近年來，氣象災(zāi)害頻發(fā)，預(yù)報預(yù)警監(jiān)測的重要性尤為突出，自動氣象觀測站作為氣象要素自動監(jiān)測、存儲、處理及傳輸?shù)墓ぞ?，為氣象?zāi)害監(jiān)測和氣象服務(wù)提供及時、準(zhǔn)確的基本氣象觀測資料。因此，準(zhǔn)確可靠的氣象信息和數(shù)據(jù)，是開展天氣預(yù)報預(yù)警、氣象預(yù)測評估以及科學(xué)研究的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，漳州市局缺少一套自動氣象站數(shù)據(jù)對比分析軟件來進(jìn)行主備站以及周邊站點(diǎn)的數(shù)據(jù)對比。本文從漳州市氣象自動站數(shù)據(jù)對比分析軟件的設(shè)計思路與研究內(nèi)容出發(fā)，簡要介紹軟件的功能與原理，希望給廣大業(yè)務(wù)人員提供幫助。

二、研究內(nèi)容與目標(biāo)

開發(fā)出一套自動氣象站數(shù)據(jù)對比軟件，軟件能實現(xiàn)功能如下：

開發(fā)一套自動氣象站要素數(shù)據(jù)對比分析軟件；

提升氣象信息化管理水平，提高業(yè)務(wù)值班人員工作效率，提供數(shù)據(jù)對比差值進(jìn)行分析；

進(jìn)行數(shù)據(jù)庫報文提取解碼工作；

實現(xiàn)主站與備站或周邊站點(diǎn)相關(guān)要素的對比分析工作；

實現(xiàn)全市國家級自動站數(shù)據(jù)的查詢和分析功能；

實現(xiàn)當(dāng)日所有數(shù)據(jù)所有要素的對比，自動得出相對應(yīng)氣象要素的對比差值在差值較大超出閾值時，以便提醒業(yè)務(wù)值班人員及時進(jìn)行處理。

三、研究路線

（一）開發(fā)要求

該系統(tǒng)基于C++語言進(jìn)行開發(fā)，通過QT構(gòu)建快速響應(yīng)且美觀的可視化圖形界面。借助主流的開源技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠有效地實現(xiàn)在只要有氣象內(nèi)網(wǎng)的任何地方、任何時間實現(xiàn)對自動氣象站數(shù)據(jù)閾值的對比分析，極大地方便了管理部門和業(yè)務(wù)相關(guān)人員獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析的工作。

（二）系統(tǒng)設(shè)計原則

根據(jù)對系統(tǒng)需求的分析，該系統(tǒng)在滿足高可靠性功能外，還應(yīng)具有先進(jìn)性、高性能及線性擴(kuò)展等特性，能滿足系統(tǒng)當(dāng)前和未來業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的需求。因此，本系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

1.高可靠性

該軟件可以長期穩(wěn)定運(yùn)行，最大限度減少了故障的可能。

2.可擴(kuò)展性

該軟件無論是在結(jié)構(gòu)上還是在技術(shù)實現(xiàn)上，均具有較高的可擴(kuò)展性，能適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢，滿足當(dāng)前和未來業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的需求。

3.便攜性

該軟件無需安裝，點(diǎn)擊打開即可直接使用，且軟件體積較小，不會占用太多的磁盤空間。

4.安全性

系統(tǒng)具有很高的安全性，對于一些安全隱患能夠及時處理，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）技術(shù)路線

對于漳州市氣象局而言，本課題系統(tǒng)在實際應(yīng)用中具有重要的業(yè)務(wù)使用價值，因此這對系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了很高的要求。因而，本系統(tǒng)所采用的技術(shù)構(gòu)架（或稱技術(shù)路線）的選擇將非常重要。采用以下技術(shù)路線：

操作系統(tǒng)： WINDOWS操作系統(tǒng)；

開發(fā)語言： C++、Qt、Creator平臺；

系統(tǒng)架構(gòu)：MVC模式進(jìn)行開發(fā)，數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、用戶界面分離層；

支持組件化開發(fā)；

四、功能展示

漳州市自動氣象站數(shù)據(jù)閾值對比軟件可以指定任意站點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件，接著軟件自動從文件中提取相關(guān)信息，構(gòu)建時間-數(shù)據(jù)的映射表。用戶選定時間后，軟件自動將指定時間下兩套站的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，并通過可視化窗口顯示出來。

此次課題研究后，所形成的成果將能在漳州全市范圍進(jìn)行使用?？梢暂o助業(yè)務(wù)支援人員對自動氣象站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提醒比對質(zhì)控，無需再實時人工盯住各站數(shù)據(jù)，在減少業(yè)務(wù)員工作量的情況下，提高氣象數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

軟件能在漳州全市范圍進(jìn)行使用，實現(xiàn)雙套自動氣象站全要素自動對比的功能，并能夠自動得出相對應(yīng)氣象要素的對比差值，在差值較大超出閾值時，提醒業(yè)務(wù)值班人員及時進(jìn)行處理。

五、科研成果應(yīng)用情況

經(jīng)過全組成員的努力，本軟件已如期按要求全面完成，所形成的成果在漳州全市范圍進(jìn)行使用?？梢暂o助業(yè)務(wù)支援人員對自動氣象站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提醒比對質(zhì)控，無需再實時人工盯住各站數(shù)據(jù)，在減少業(yè)務(wù)員工作量的情況下，提高氣象數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

漳州市氣象信息網(wǎng)絡(luò)與裝備保障中心將本研究編寫開發(fā)出的自動氣象站數(shù)據(jù)對比軟件在漳州市局、龍海市局、云霄縣局進(jìn)行試用，軟件得到了相關(guān)單位的肯定，實現(xiàn)全市國家級自動站的數(shù)據(jù)對比分析，減少了業(yè)務(wù)值班人員的工作量?？傮w而言，對綜合觀測業(yè)務(wù)的質(zhì)量起到了較大幫助，符合預(yù)期效果。

六、工作發(fā)展思路

雖然本系統(tǒng)已基本完成，但仍存在一些不足之處：該軟件僅對國家級自動站的分鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，對小時數(shù)據(jù)未進(jìn)行分析比對。將在下一步工作中開發(fā)調(diào)試；該軟件的自動化程度較低，未能實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)文件的自動讀取，自動定時分析。將在下一步工作中，實現(xiàn)軟件能夠自動讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的文件，并能夠定時自動分析相關(guān)要素數(shù)據(jù)的差值，在超出閾值時，能夠自動實現(xiàn)報警。

作者單位：福建省漳州市氣象局